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轨端伸缩量计算 此处温度力图为曲线，代表了道床纵向阻力梯度取为变量的更一般的情况。 由于受有纵向力，则该段钢轨L必存在有受到约束的，或说未能实现的伸缩量ΔL。 8、轨端伸缩量计算 从温度力图中可知，无缝线路长轨条中部承受大小 相等的温度力，钢轨不能伸缩，称为固定区。在两端， 温度力是变化的，在克服道床纵向阻力阶段，钢轨有少 量的伸缩，称为伸缩区。伸缩区两端的调节轨，称为缓 冲区。在设计中要对缓冲区的轨缝进行计算，因此需对 长轨及标准轨端的伸缩量进行计算。 1）长轨一端的伸缩量 由温度力图8—6可见，其中阴影线部分为克服道床 纵向阻力阶段释放的温度力，从而实现了钢轨伸缩。由 材料力学可知，轨端伸缩量长与阴影线部分面积的关系 为： 2）标准轨一端的伸缩量 标准轨轨端伸缩量 计算方法与 基本相同。标 准轨的温度力图如图8—7所示。由于标准轨长度短，随 着轨温的变化，在克服完接头阻力后，在克服道床纵向 阻力时，由于轨枕根数有限，很快被全部克服，以后， 钢轨可以自由伸缩，温度力得到释放。在标准轨内最大 的温度力只有 ( 为标准轨长度)。标淮轨 一端温度力释放的面积为阴影线部分BCGH。 同理，可得到轨端伸缩量 计算公式： 式中, 为从锁定轨温到最低或最高轨温时所产生的温 度力。 以上为无缝线路温度应力和温度力计算的基本公式。由此可得知： 1．在两端固定的钢轨中所产生的温度力，仅与轨温变化幅度有关，而与钢轨本身长度无关。因此，从理论上讲，钢轨可焊成任意长，且对轨内温度力没有影响。控制温度力大小的关键是如何控制轨温化幅度。 2．对于不同类型的钢轨，同一轨温变化幅度产生的温度力大小不同。对于75、60、50kg/m钢轨，如轨温变化1℃所产生的温度力分别为23.6、19.2、16.3kN。 3．无缝线路钢轨伸长量与轨温变化幅度，轨长有关，与钢轨断面积无关。 ： 铺设无缝线路的关键是设法克服长钢轨因轨温变化而产生的温度力问题。为此，无缝线路上长钢轨的两端是用钢轨联结零件和防爬设备加以强制性固定的，其他部分也是采用强度大的中间联结零件和防爬设备使之紧扣于钢筋混凝土轨枕之上，称为锁定线路。 锁定时(即铺设或维修时)的钢轨温度称为锁定轨温。 为降低长轨条内的温度力，需选择一个适宜的锁定轨温，又称零应力状态的轨温。在铺无缝线路中，将长轨条始终端落槽就位时的平均轨温称为施工锁定轨温。施工锁定轨温应在设计锁定轨温允许变化范围之内。锁定轨温是决定钢轨温度力水平的基准，因此根据强度、稳定条件确定锁定轨温是无缝线路设计的主要内容。 7．温度力图面积与钢轨伸缩量 1)温度力图面积与被约束伸缩量 任何温度力图都是对应于 一定的Δt。现在任取一段钢 轨的温度力图进行分析， 如图所示。 而对于单位长度的钢轨来说，必然存在相应的受到约束而未能实现的应变εt(x)。对于长度为dx的钢轨，其受约束的伸缩量应为εt(x) dx，因此，该L段钢轨被约束的总伸缩量为： 文字表述： L段钢轨被约束的伸缩量等于该段钢轨温度力图面积除以EF。 2）标准温度力图面积与全约束伸缩量 如一段钢轨自其被钡定之后未曾产生过任何伸缩位移，则其 温度力图为矩形，如图所示： 此时，该L段钢轨被约束的总伸缩量为ΔLt，即： 全约束伸缩量ΔLt的意思是：该段钢轨自锁定后，被完全约束住，未产生任何伸缩变形，在温度变化幅度为Δt时的伸缩量，它仅是Δt的函数。 温度力为： 相应的应变为： 3）温度力图面积差及实现的伸缩量 任何一段钢轨的两个温度力图面积差都反映了该段钢轨在两种工况下被约束伸缩量的变化量，亦即实现了的伸缩量。 冬季断轨时的温度力图 三、温度力图 温度力沿长钢轨的纵向分布，常用温度力图来表示，温度力图实质是钢轨内力图。温度力图的横坐标轴表示钢轨长度，纵坐标轴表示钢轨的温度力(拉力为正，压力为负)。钢轨内部温度力和钢轨外部阻力随时保持平衡是温度力纵向分布的基本条件。一根焊接长钢轨沿其纵向的温度力分布并不是均匀的，它不仅与阻力和轨温变化幅度等因素有关，而且还与轨温变化的过程有关。 (一) 约束条件 1．接头阻力的约束 为简化计算，通常假定接头阻力PH为常量。无缝线路长轨条锁定后，当轨温发生变化，由于有接头的约束，